Avstängningsventil (ventil) - avstängningsventiler , strukturellt gjorda i form av en ventil , det vill säga dess låselement rör sig parallellt med axeln för flödet av arbetsmediet [1] . Liksom andra typer av avstängningsventiler används avstängningsventiler för att helt stänga av flödet av arbetsmediet med en viss täthet. Låselementet, som i avstängningsventilen oftast är spolen , är under drift i ytterlägena "öppen" eller "stängd". För att styra flödet av mediet genom att ändra flödesarean används reglerventiler , det finns även avstängnings- och reglerventiler som kombinerar funktionerna att reglera flödet och att hermetiskt stänga av flödet av mediet.
Det bör noteras att fram till 1982 [2] kallades ventiler, i vilka ventilen förflyttas med hjälp av en gängad spindellöpande mutter , ventiler , men detta namn avskaffades [3] och nu ventiler med gängad spindel (som överförs vridmoment från drivenheten) och med en slät spindel (som överför translationskraft från drivenheten) . Ventiler av ventiltyp manövreras manuellt eller elektriskt , och ventiler med slät spindel är hydrauliskt , pneumatiskt eller elektromagnetiskt manövrerade ( magnetventil ), såväl som mekaniskt drivna av andra enheter. Avstängningsventiler med snabbverkande kolvpneumatiska ställdon är en del av skyddsbeslag och kallas avstängningsventiler .
Ventiler används i stor utsträckning som avstängningsventiler, vilket förklaras av möjligheten att ge god tätning i avstängningskroppen med en relativt enkel konstruktion. Ventiler används för flytande och gasformiga medier med ett brett utbud av driftsparametrar: tryck - från vakuum 5⋅10 −3 mm Hg. Konst. upp till 250 MPa , temperaturer - från -200 till +600 °C . Ventiler används vanligtvis på rörledningar med relativt små diametrar , eftersom man i fallet med stora storlekar måste hantera en betydande ökning av ansträngningarna för att kontrollera ventilen och komplicera designen för att säkerställa korrekt passning av ventilen på kroppssätet [4] [5] .
Förutom ovanstående fördelar har ventiler andra, till exempel:
Utformningen av ventiler liknar på många sätt utformningen av spjällventiler , men dess grundläggande skillnad är att portens rörelse sammanfaller med mediumflödets rörelseaxel, och inte vinkelrätt mot det, ger ventilerna ett antal fördelar jämfört med slussventiler, inklusive:
Nackdelarna med ventiler inkluderar:
Kroppen (4) (gul i den förklarande figuren) har två grenrör med ändar för anslutning till rörledningen, den kan vara på vilket känt sätt som helst flänsad , koppling , nippel , stift, svetsning . Inuti kroppen finns ett säte, som i "stängt" läge är blockerat av en ventil (spole (3) ). Spindeln (1) passerar genom packboxen i locket. I den konstruktion som visas i den förklarande bilden tas avstängningskroppens underrede ut ur arbetsmiljözonen med hjälp av en okenhet (2) . Tätningen kan också vara bälg , i vilket fall demontering av löpenheten inte krävs.
Spindeln (1) överför vridmomentet från det manuella handratten eller den mekaniska drivningen genom den fasta löpmuttern till spolen, omvandlar den till spolens translationsrörelse, i det lägsta läget sitter spolen i sätet och flödet av mediet är blockerad. Kraften som överförs från drivenheten kan också vara translationell , i vilket fall det inte finns någon löpmutter, och en slät stång används istället för spindeln .
Enligt metoden för att täta den rörliga anslutningen, spindeln ( stången ) - locket, är ventiler uppdelade i packbox , bälg och membran (membran).
GlandbeslagI packboxbeslag säkerställs tätheten av anslutningen mellan locket och den rörliga delen av luckan av en packboxanordning . Kärnan i packboxen är att på utsidan av locket eller huset, på den plats där stången eller spindeln passerar genom dem, skapas en packbox, i vilken tätningsmaterialet placeras - packbox packning. Med hjälp av speciella anordningar pressas packningen längs spindelns (stavens) axel, vilar mot packboxens väggar och komprimeras. Således skapas täthet och arbetsmediet tränger inte in utanför huset. I beslag med små diametrar komprimeras packningen med en kopplingsmutter, för stora diametrar - med en speciell del - en packbox med två gångjärns- eller ankarbultar med muttrar.
Glandpackningen har många fördelar som gör den till det föredragna valet i de flesta applikationer. Bland dem:
Packboxar förenklar designen så mycket som möjligt och minskar kostnaderna för beslag, men för ett nominellt tryck på 2,5 MPa och en nominell diameter på mer än 50 (dessa gränser är mycket ungefärliga), tas den löpande enheten ur driften miljö och är placerad ovanför packboxtätningen, och löpmuttern är placerad i okaggregatet, placerat ovanför ventilkåpan, det vill säga designen är betydligt mer komplicerad för att eliminera påverkan från arbetsmiljön på spindel-mutteranslutningen och öka dess hållbarhet och tillförlitlighet .
BälgbeslagI bälgbeslag tillhandahålls tätningen av rörliga element i förhållande till den yttre miljön av en bälgenhet . Dess huvudelement är en bälg - ett korrugerat rör. Metallbälgen är svetsad eller lödd till topp- eller bottenringarna (eller andra former) för att bilda vad som kallas en bälgenhet. Bälgenheten, med sin övre del, är fast och hermetiskt ansluten till ventilens kroppsdelar, och den nedre delen är ansluten till ventilskaftet eller spolen, vilket blockerar möjligheten att arbetsmediet läcker ut i det yttre. Den translationella rörelsen av skaftet för att kontrollera spolen sker inuti bälgen, som kan ändra dess längd på grund av deformationen av korrugeringarna.
Bälgventiler används i applikationer där läckage till miljön är oacceptabelt. Fördelen med sådana ventiler jämfört med glandventiler är uteslutningen av läckage av arbetsmediet till atmosfären under bälgaggregatets livslängd. Men denna fördel uppnås genom att avsevärt komplicera designen och följaktligen den högre kostnaden för ventilen. Dessutom är reparationen av ventilbälgen i händelse av utmattningsfel en komplex operation för att byta ut bälgenheten, därför måste ventilen i sådana fall ersättas med en ny.
MembranbeslagMembranventiler skiljer sig fundamentalt från ventiler av andra konstruktioner.
I membranbeslag tillhandahålls extern tätning av ett membran, som är tillverkat i form av en elastisk skiva av elastiska material ( gummi , fluorplast ). Membranets profil tillåter i sin centrala del att utföra en fram- och återgående rörelse som är tillräcklig för att stänga eller öppna en avstängnings- eller reglerventil. Membranet är installerat och fastklämt längs den yttre diametern mellan kroppen och locket, detta säkerställer tätheten av anslutningen av kroppsdelar och skär samtidigt helt av armeringens inre hålighet från den yttre miljön [6] .
Det speciella med dessa ventiler är att membranet samtidigt kan fungera som en slutare, vilket blockerar passagen av arbetsmediet genom kroppen under verkan av spindeln.
Denna design tillåter, utan användning av rostfria stål , att ha gjutjärnsventiler lämpliga för olika aggressiva medier. Detta uppnås genom att belägga ( fodra ) husets inre ytor med olika korrosionsbeständiga material (fluoroplast, gummi, polyeten , emalj ).
Nackdelarna med sådana ventiler är membranets korta livslängd och gränserna för deras tillämpning begränsad av låga tryck och temperaturer [4] .
Genom utformningen av kroppen och platsen på rörledningen, relaterad till arbetsmediets flödesriktning, skiljer sig avstängningsventiler:
Grindarna i ventilerna är tallriks (spole) eller koniska.
Tätningsytorna på en tallriksventil kan vara plana eller koniska, i det senare fallet är sätet i kroppen gjort i form av en avfasning . Platta tätningar gör att de kan tillverkas av olika metaller , legeringar och icke-metalliska material, de fungerar bra i flytande och gasformiga medier som inte innehåller suspenderade partiklar. Kontätningar, metall till metall, används för högtrycksventiler med suspenderade partiklar i arbetsmiljön.
Den koniska pluggen används i ventiler med en nominell diameter på högst 25, för nominella tryck från 16 MPa och över. Sådana ventiler kallas nålventiler [4] .